【発明の詳細な説明】
混合微粒物質の分離装置及び分離方法
〔技術分野〕
本発明は、一般に微粒物質の一部を分離するための装置と方法に関する。更に
詳しくは、本発明は異る属性に基づいて微粒物質の成分を空気によって分離する
ための装置と方法に関する。
〔背景技術〕
密度を基準として微粒物質を種々の成分に分離することは多くの工業プロセス
で行われている。例えば、鉱業分野では、採取のために鉱石から重い鉱物が濃縮
される。農業分野では、軽いもみがらや葉を穀物や茎から分けて持ち上げる空気
流によって、もみがらから穀物を分離し、葉を茎から分離する。
木材パルプ工業では、密度の高い木のふしを含むチップから軽い木材チップを
分離するのに、空気密度(air density)セパレータとして知られている装置が用
いられて来た。
空気密度セパレータでは、空気流が引き出される鉛直な分離室を用いる。分離
すべき木材チップは、オーガによってその分離室へ計量され、そこで高速空気流
がチップを分離室へ均一に分散させる。
重い木のふしは空気の上昇流を通って降下し排出される。軽いチップは空気流
によって分離室から引き出され、サイクロンで空気から分離される。
木材繊維から紙を生産する上では、木材繊維は原木(raw wood)を含まないよう
にしなくてはならない。木材繊維が原木を含まないようにするために広く行われ
ている一つの方法は、繊維を保持している物質、リグニン、を溶解するよう蒸解
液内で木材繊維を処理することである。蒸解液によって迅速、かつ均一に蒸解す
るために、木材は陸上げされたのち、原木をチップにするチッパーに通される。
パルプ材を収穫し処理すると原木材チップには、砂、岩石、や余分な金属が入
り込むのが普通である。更に、原木は、漂白の必要性の大きい暗い繊維が加えら
れるために好ましくないとともに、樹脂性の物質を含むために好ましくない木の
ふしを或る割合で含んでいる。木のふしは、密度があって樹脂を含むために密度
が大きいのが普通で、木のふしは、余分な金属や岩石とともに原木チップを更に
処理する前に原木チップから分離されなければならない。
この分離を行う成功率の高い唯一の方法は、空気密度分離装置を用いることで
ある。その一つの方法では、空気流が引き出されている分離室へ計量スクリュコ
ンベアによってチップが供給される。そのチップは空気流に乗せられ、一方、密
度の大きい木のふし、石、余分な金属は空気流に逆らって重力の下に移動する。
受け入れられたチップと空気はサイクロンに流れ、そこでチップは空気から分離
され、空気はファンへ引かれて排出される。
空気密度分離装置は最も効果的で、かつ利用可能な分別システムではあるが、
いくつかの好ましくない特性を有している。
第１に、排出空気からダストを分離するためのバグハウスが必要なことである
。バグハウスは高価であり、労力のかかるメンテナンスを必要とする。更に、バ
グハウスを用いると、空気をフィルタに通すため空気圧を必要とし、高いエネル
ギコストがかかる。従来の空気密度分離装置は、毎分4,000 から5,000 フィート
の空気速度を用い、これは大きい木材チップを良く分散させて、木のふし、岩石
、や余分な金属から分離する機能を良く行う。しかしなから、小さいチップを砂
やダストから分離するのには低速の空気流が必要である。この点で、分離すべき
物質を空気流に分散させる従来のやり方は有効ではない。
必要なのは、バグフィルタを必要とせずに、低速の空気流内で軽量の物質を処
理可能な空気密度分離装置である。
〔発明の開示〕
本発明の空気密度分離装置は、下方に開方された鉛直な空気分離室を有し、不
用物質がその開口を通って空気分離室の外へ落下できるようにしている。
その空気密度分離装置は、微細物を含んだ空気が循環されて、その放出と、コス
トのかかる空気処理プロセスを最少にしている。空気分離室は、第１のダクトに
よってサイクロンに連絡されている。空気分離室の下端の近くにはファンが配設
され、サイクロンから第２のダクトを通して空気を引いて空気分離室へ再導入す
るようにされている。
このようにして、このファンは、サイクロンを経由して空気分離室から第１の
ダクトを通して空気を引き出す。このファンは、空間(plenum)を通して供給口の
下の鉛直な空気分離室へ排気する。
破砕されたプラスチックボトルを紙から、砂から小さな木材チップなどのよう
に密度の小さい物質を分離するに当っては、毎分1500フィート又はそれ以下の低
速の空気流の中にこれらの物質を分散させるための手段が必要である。そのよう
な分散手段が無いと、低速の空気流の中で軽量の物質５６は、その空気流だけで
は適切に分散されず、従って、その成分が分離される前に物質の固まりが空気分
離室の底から落下して了う。
空気分離室の空気流の中に物質を分散させるための手段は、空気密度分離装置
の分離室内へ伸びているバーで構成された振動スクリーンである。そのバーは、
水平から下方へ約７゜傾斜している。バーは、供給された物質内の軽い成分を重
い物質から分離するようバーを通って上方に空気が引き出されるように互いに離
されている。そのバーは、入口ホッパの底を形成している皿部材に連結されてい
る。
その皿部材とバーは、そのトレイに取り付けられて水平面内で振動するように
駆動される偏心錘によって振動される。トレイは、支持フレームに４つのユニバ
ーサルリンクによってつるされ、そのリンクは、トレイと取り付けられたスクリ
ーンが振動できるようにしている。
本発明の特徴は、バグハウスを必要としない空気密度分離装置を提供すること
である。
本発明の他の特徴は、低速空気流を使って軽量物を取り扱える空気密度分離装
置を提供することである。
更に、本発明の特徴は、空気流からサイクロンによって微細物が容易に除去で
きるように、微細物を寄せ集める空気密度分離装置を提供することである。
本発明の更に他の特徴は、空気密度分離装置の空気室の空気流中に軽量物質を
分散させる空気密度分離装置供給システムを提供することである。
本発明の他の目的、特徴及び利点は、添付図面を参照しての以下の説明から明
らかとなるであろう。
〔図面の簡単な説明〕
図１は、本発明の空気密度分離装置の概略側面図である。
図２は、図１に示した空気密度分離機の分離室と供給装置を一部破断して示す
斜視図である。
図３は、図１の供給装置の斜視図である。
〔発明を実施するための最良の形態〕
同じ符号が同等の部分を示している図１〜図３において、図１には空気密度分
離機２０が示されている。この空気密度分離機２０は、鉛直な空気分離室２４を
形成している壁２５をもつ鉛直に配置された室２２を有している。混合された微
粒物４４が物質ホッパ５８から空気分離室２４へ導入される。
微粒物質４４をホッパ５８を横切って分散させるようオーガ３３が設けられて
いる。しかしながら、供給システムと微粒物質４４の安息角に応じて、オーガに
代えバッフルを設けるだけでもよい。微粒物質４４は、振動供給装置６１のとこ
ろで空気分離室２４へ導入される。
この空気密度分離機は、空気及び含まれた微細物を循環させ、その放出とコス
トのかかる空気処理プロセスを最少にしている。空気分離室２４は、第１のダク
ト２６によってサイクロン２８に連絡されている。
空気分離室２４の底又は下部３４にファン３０が配設され、空気分離室２４へ
再導入するようサイクロン２８から第２のダクト２７を通して空気を引き出す。
このようにファン３０は、空気分離室２４から第１のダクト２６を通して空気を
引く。ファン３０は、空間(plenum)３１を通して振動供給装置６１の下の鉛直な
空気分離室２４内へ排気する。
微粒物質４４が、空気分離室２４内の上昇空気流中に振動供給装置６１で導入
されると、重い粒子は、空気分離室２４の底３４へ空間３１を通って落下する。
矢印３２で示されている空気の流れが空間３１から空気分離室２４へ入り、第１
のダクト２６を通してサイクロン２８へと上方に引き出され、サイクロン２８で
は、密度の大きい粒子はサイクロンの壁に向け外方へ投げ出される。
空気の大部分と、微粒のような密度の小さい粒子は、空間３１のところで空気
分離室２４内へ再導入されるよう、第２のダクト２７を通してサイクロン２８へ
引き出される。
振動供給装置６１は、水平に伸びているホッパ５８から排出される微粒物質44
をグリル３６によって形成された多孔スクリーン上に受け取る。グリル３６は、
皿部材６０から空気分離室２４内へ伸びている。グリル３６は、複数本の狭く間
隔を保たれた細いバー３８を有し、バー３８は、物質入口４０から室２２内へ伸
びている。グリル３６は、台４６から懸り下げられた皿部材６０から片持ちにさ
ており、台４６は、リンク結合されたユニバーサルジョイント４８の４つの対47
上に皿部材６０を支持している。
偏心質量５０が駆動システム５３を介してモータ５１によって回転駆動される
。偏心質量５０、モータ５１及び駆動システム５３は皿部材６０へ取り付けられ
ていて、皿部材６０とグリル３６は、５〜１５Ｈｚ、好ましくは１０Ｈｚで振動
される。
偏心質量の寸法、偏心質量のモーメントアーム、及び偏心質量の回転速度を調
節することによって偏心錘を容易に調節して振動の周波数と振巾を変えることが
できる。
台４６に皿部材６０を取り付けるのにスプリング系を用いてもよいが、スプリ
ングは疲労を受ける。従って、ユニバーサルジョイント４８の対で構成された懸
架システムが採用されている。２つのユニバーサルジョイント４８が短い軸５２
によって連結されてユニバーサルジョイントの対４７を形成している。ユニバー
サルジョイントは、スプリング内の弾性歪なしに運動の自由度を与えるので、疲
労寿命が無限のものを設計可能である。比較的低い周波数の振動を用いると、皿
部材６０とグリル３６内の構造モードはあまり剌激されない。
上方に移動する空気内には或る物質が伴われて第１のダクト２６を通って空気
分離室２４を出る。空気流に伴われない残りの微粒物質は、グリル３６を通過、
又は越えて室２２の底３４を通って空気分離室２４を出る。グリル３６の底を出
る物質は、コンベア上等に集められる。非常に軽量のダストや粒子は、サイクロ
ン２８で除去されるのには軽すぎるので、空気と共に再循環される。時間が経つ
とそれらの微細物質はサイクロンが除去可能である。凝集の正確なメカニズムは
充分に明らかではないが、ダスト粒子は電荷を生じ互いに引きつけるのが原因の
１つと思われる。
従来の空気密度分離機では、空気が毎分当り4000〜5000フィートで分離室を通
して引き出され、一方、木材パルプ等の分離すべき粒状物質は、エアロックを備
えたシュートや分離室を横切って物質を分散させるオーガによって空気分離室内
へ分配される。
従来の空気密度分離機では、空気分離室を通って上方へ移動する高速空気流が
空気流内で分離されつつある粒状物質を分散させるのに有効である。充分に密度
のある物質は空気分離室を通って落下し、一方、軽い物質は空気に伴われてサイ
クロンに引かれそこで分離される。
図１に示された再循環空気密度分離機２０は、適切な空気速度で用いられる。
しかしながら、軽量物質が低速度の空気流内に分散される振動供給装置６１を用
いるのが特に有利である。空気密度分離機は、空気力学分野で衝撃定数(ballist
iccoefficient)として知られているものによって粒状物を分離する。
衝撃定数は、対象物質の密度、空気流中における目的物の面積、及び形状依存
の係数の関数である。従って、目的物の衝撃定数は、その密度によって増し、面
積が増すと減少し、空気流に面する目的物の鈍感さが増すと減少する。
衝撃定数は、静かな空気柱を通って落下する目的物の最大速度を制御する。空
気を通って目的物が運動するときの抵抗は速度によって増加するので、地球の重
力によって加速される目的物はついに平衡速度に達し、そこでは、目的物が移動
する空気の抗力によって加速度が無くなる。
この原理は、微粒の衝撃定数に基づいて微粒物質を２つ又はそれ以上の成分に
分離するのに使われる。或る粒子の最終速度よりも大きく、他の粒子の最終速度
よりも小さい速度をもつ、上方に移動する空気流内に微粒物質を導入することに
よって、その微粒物質は２つの部分に分離される。
従って、木のふしから木材チップを分離するため、木材チップの最終速度を越
える、毎分4000〜5000フィートの空気速度が選択され、これによって木材チップ
は、空気分離室の頂部に上昇されてダクトを通してサイクロンヘ移送される。他
方、木のふしは毎分4000〜5000フィートより大きい最終速度を有するので、空気
分離室の底の出口へ空気を通って落下する。
低速の空気密度分離機２０における典型的な課題は、小さな木材チップとおが
くずを砂や汚物から分離することである。
廃棄物を最少にして高価な木材繊維をつくるには、過去において棄てられてい
た物質から木材繊維を回収する能力を高めることか望まれる。
木材チップ、おがくず微粉、木材の針状物(needles)は、混合している砂や塵
よりも密度が小さいので、高い衝撃定数を有し、空気密度分離機で分離可能であ
る。しかしなから、全ての小さい粒子は、粒子としての面積が小さいので比較的
低い衝撃定数を有しており、空気密度分離機内の空気の速度は低くなければなら
ず、好ましくは毎分 500〜1000フィートである。
空気密度分離機においてこのような低速度を用いることによる問題は、紙パン
チから得られた穴あけ紙等の一握りの紙ふぶきをとって空気中に落して見れば容
易にわかる。その紙ふぶきの一部は分散されてすぐに最終速度に達しゆっくりと
床に落ちる。しかしながら、他の一部は互いに固まって、分散された穴あけ紙と
なる前に床に達する。このように、もし、軽量の物質をその衝撃定数に基づいて
分離させたいときは、鉛直な空気分離室２４を通って上方へ移動する空気柱内に
軽量物質を適切に分散させなければならない。
空気密度分離機２０においては、狭い間隔を保った細いバー３８によって形成
されたグリル３６で適切な分散が達成される。約９フィート×２フィートの寸法
をもつ空気分離室では、バー３８は深さ1.5 インチ、厚さ 1.5〜３mmで、バーと
バーの間隙は、分離される物質の寸法に応じ 1/8〜１インチである。
バー３８は、フレーム６４内でグリル３６に形成される。一本又はそれ以上の
横方向の補強材（図示していない）を、バー３８によって形成されたグリル３６
の下側に設けてよい。
図２に示されているように、物質４４は皿部材６０と、グリル３６の床６２上
に供給される。皿部材６０は、空気分離室２４内へ伸びているグリル３６と当接
している。振動するグリル３６は、グリル３６の床６２を横切って粒状物質を分
散させる。床62のバー３８を通過して上昇する空気流は軽量の微粒物を持ち上げ
て空気の流れに乗せる。重い物質５４は、バーを通り抜けたり、バー３６によっ
て形成された床６２の端６３から落下する。
サイクロン２８は、空気流から大部分の微粒物質を分離するため遠心力を用い
る。サイクロン２８は、サイクロンからその軽い物質を除去できるようにするエ
アロック８０を有している。サイクロン２８から引き出される空気はファンを通
り、次いで空間３１を通して空気分離室２４の底３４内へ再び注入される。
空間３１は、ファン３０から空気が接線方向に供給される長方形の箱８１であ
る。空間３１の近くの空気分離室２４の壁２５の部分８２は、空間３１内に角度
を付けられている。この角度を付けられた部分８２と空間３１の壁８６の間の隙
間８４は、２インチの孔９０をもつ金属８８のグリッドで閉じられている。この
隙間８４は、空気分離室２４の周囲に連続した開口を形成している。グリッド88
は、空間３１から空気分離室２４内へ空気が移動するとき圧力降下を生ずる。こ
の圧力降下は、空気分離室２４内への空気流を均一化するのを助ける。
以上説明した低速空気密度分離機２０においては、狭いバーのグリルを用いて
いるが、これ以外の多孔部材を用いてよいことを理解すべきである。例えば、こ
の多孔部材は振動スクリーンやパンチ孔加工した振動板であってよい。
また、低速空気消費プラスチック容器の分離機として使えることも理解すべき
である。消費されたプラスチック容器をリサイクルすると、破砕されたプラスチ
ック牛乳ボトルやプラスチック破裂ボトルによって形成された供給原料となる。
供給原料は、ボトルと、そのボトルに組合わされたラベルからの紙の両方を含む
。プラスチックの破片は、紙や軽量級のプラスチックラベルよりも厚い物質なの
で、これらは空気密度分離機で分離することができる。空気密度分離機における
空気速度は、毎分 700〜800 フィートであるのが好ましい。
本発明は、以上説明した構造や配置に限定されるものではなく、それらの変更
は以下の請求範囲の範囲に含まれるものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Apparatus and method for separating mixed particulate matter
〔Technical field〕
The present invention generally relates to an apparatus and method for separating a portion of a particulate matter. Further
Specifically, the present invention separates components of fine particulate matter by air based on different attributes
Apparatus and method.
(Background technology)
Separating particulate matter into various components on the basis of density is a common industrial process.
It is done in. For example, in the mining sector, heavy minerals are concentrated from ore for extraction.
Is done. In agriculture, air that lifts light husks and leaves apart from cereals and stems
The flow separates the cereal from the chaff and the leaves from the stem.
In the wood and pulp industry, light wood chips are removed from chips containing dense wood barbs.
A device known as an air density separator is used to separate
I came.
The air density separator uses a vertical separation chamber from which the air flow is drawn. Separation
The wood chips to be weighed by the auger into the separation chamber where the high-speed airflow
Distributes the chips uniformly into the separation chamber.
The heavy tree plummets down through a rising stream of air and is discharged. Light tip is air flow
From the separation chamber and separated from the air by a cyclone.
In producing paper from wood fiber, wood fiber should not include raw wood
I have to Widely used to make wood fiber free of raw wood
One method that has been used to digest fiber-retaining substances, lignin, is to digest
Processing wood fibers in liquid. Cook quickly and uniformly with cooking liquor
To do so, the wood is landed and then passed through a chipper that logs the wood.
When pulpwood is harvested and processed, the raw wood chips contain sand, rocks, and extra metal.
It is common to get in. In addition, the raw wood is added with dark fibers that need to be bleached.
Wood that is not desirable because it contains
Contains puffs in a certain proportion. Wood plums are dense and contain resin
Is usually large, and the wood stub adds more wood and chips along with extra metal and rocks.
It must be separated from the raw wood chips before processing.
The only successful method of performing this separation is to use an air density separator.
is there. In one method, a metering screw is inserted into the separation chamber where the air flow is drawn.
The chips are supplied by the conveyor. The chips are entrained in a stream of air, while
Large wood puffs, stones, and excess metal move under gravity against the airflow.
Accepted chips and air flow to the cyclone, where the chips are separated from the air
Air is drawn to the fan and discharged.
Air density separators are the most effective and available sorting systems,
It has some undesirable properties.
First, the need for a baghouse to separate dust from exhaust air
. Baghouses are expensive and require intensive maintenance. In addition,
The use of a greenhouse requires air pressure to pass air through the filter,
Costly. Conventional air density separators can be 4,000 to 5,000 ft / min
Air velocity, which can disperse large wood chips better,
Performs a good function of separating from excess metal. But somehow, small chips in the sand
Low speed airflow is required to separate from dust and dust. In this regard, should be separated
Conventional approaches to dispersing substances in an air stream are not effective.
What is needed is processing light materials in a slow air stream without the need for a bag filter.
It is an air density separation device that can be controlled.
[Disclosure of the Invention]
The air density separation device of the present invention has a vertical air separation chamber opened downward,
The material is allowed to fall out of the air separation chamber through the opening.
The air density separation device circulates air containing fine substances,
Minimizing costly air treatment processes. The air separation chamber is connected to the first duct
Thus, the cyclone has been contacted. A fan is installed near the lower end of the air separation chamber
Air is drawn from the cyclone through the second duct and reintroduced into the air separation chamber.
It is so.
In this way, the fan is moved from the air separation chamber via the cyclone to the first
Extract air through duct. This fan has a supply port through a space (plenum).
Exhaust into the lower vertical air separation chamber.
Crushed plastic bottles from paper, from sand like small wood chips
To separate low density materials at 1500 feet per minute or less.
Means are needed to disperse these substances in a fast air stream. Like that
Without good dispersing means, the light material 56 in the low-speed
Do not disperse properly, and thus the mass of material may
Drop off from the bottom of the room.
Means for dispersing the substance in the air stream of the air separation chamber are air density separation devices.
7 is a vibrating screen composed of bars extending into the separation chamber of FIG. The bar is
It is inclined about 7 ° downward from horizontal. The bar combines light components in the supplied material.
Separated from each other so that air is drawn upward through the bar to separate
Have been. The bar is connected to a plate member forming the bottom of the inlet hopper.
You.
The dish and bar are attached to the tray and vibrate in a horizontal plane.
Vibrated by the driven eccentric weight. The tray has four universal
A suspension link, which links the tray and the attached screen.
So that it can vibrate.
A feature of the present invention is to provide an air density separation device that does not require a bag house.
It is.
Another feature of the present invention is an air density separator that can handle lightweight objects using low speed airflow.
Is to provide an installation.
Furthermore, a feature of the present invention is that the fines can be easily removed from the air stream by a cyclone.
It is an object of the present invention to provide an air density separation device for collecting small objects.
Yet another feature of the present invention is that light materials are introduced into the airflow of the air chamber of the air density separator.
It is an object of the present invention to provide an air density separation device supply system for dispersion.
Other objects, features and advantages of the present invention will be apparent from the following description with reference to the accompanying drawings.
Will be clear.
[Brief description of drawings]
FIG. 1 is a schematic side view of the air density separation device of the present invention.
FIG. 2 shows the separation chamber and the supply device of the air density separator shown in FIG. 1 with a part cut away.
It is a perspective view.
FIG. 3 is a perspective view of the supply device of FIG.
[Best mode for carrying out the invention]
1 to 3 in which the same reference numerals indicate the same parts, FIG.
A takeoff 20 is shown. This air density separator 20 includes a vertical air separation chamber 24.
It has a vertically arranged chamber 22 with a wall 25 forming it. Mixed fine
Granules 44 are introduced from substance hopper 58 into air separation chamber 24.
An auger 33 is provided to disperse the particulate matter 44 across the hopper 58
I have. However, depending on the supply system and the angle of repose of the particulate matter 44,
Instead, only a baffle may be provided. The fine substance 44 is located in the vibration supply device 61.
It is introduced into the air separation chamber 24 by filtration.
This air density separator circulates air and the fines contained, releasing it and reducing costs.
Minimizing costly air treatment processes. The air separation chamber 24 has a first duct.
And a cyclone 28 is communicated to the cyclone 28.
A fan 30 is provided at the bottom or lower portion 34 of the air separation chamber 24 and is connected to the air separation chamber 24.
Air is drawn from cyclone 28 through second duct 27 for reintroduction.
Thus, the fan 30 draws air from the air separation chamber 24 through the first duct 26.
Pull. The fan 30 extends vertically through the space (plenum) 31 under the vibration supply device 61.
The air is exhausted into the air separation chamber 24.
Fine particulate matter 44 is introduced into the rising air flow in the air separation chamber 24 by the vibration supply device 61.
The heavy particles then fall through the space 31 to the bottom 34 of the air separation chamber 24.
The air flow indicated by the arrow 32 enters the air separation chamber 24 from the space 31 and
Is drawn upward through a duct 26 into a cyclone 28, where
The denser particles are thrown outwards towards the cyclone wall.
Most of the air and small particles, such as fine particles,
To the cyclone 28 through the second duct 27 so as to be re-introduced into the separation chamber 24
Drawn out.
The vibration supply device 61 is provided with the fine particulate matter 44 discharged from the hopper 58 extending horizontally.
On the perforated screen formed by the grill 36. Grill 36
It extends from the plate member 60 into the air separation chamber 24. The grill 36 has a plurality of narrow spaces
It has a thin, spaced-apart bar 38 extending from the substance inlet 40 into the chamber 22.
Is running. The grill 36 is cantilevered from the plate member 60 suspended from the base 46.
Table 46 comprises four pairs 47 of linked universal joints 48.
The dish member 60 is supported on the top.
Eccentric mass 50 is rotationally driven by motor 51 via drive system 53
. The eccentric mass 50, the motor 51 and the drive system 53 are mounted on the plate member 60.
And the plate member 60 and the grill 36 vibrate at 5 to 15 Hz, preferably at 10 Hz.
Is done.
Adjust the eccentric mass dimension, eccentric mass moment arm, and eccentric mass rotation speed.
Easily adjust the eccentric weight by changing the frequency and amplitude of vibration
it can.
A spring system may be used to attach the plate member 60 to the table 46,
Suffer fatigue. Therefore, the suspension constituted by the pair of universal joints 48
A frame system is adopted. Two universal joints 48 have a short shaft 52
To form a universal joint pair 47. Univers
Monkey joints provide freedom of movement without elastic strain in the spring, so
An infinite working life can be designed. With relatively low frequency vibrations,
The structural modes within member 60 and grille 36 are less provocative.
There is a certain substance in the air moving upward and the air passes through the first duct 26.
Exits the separation chamber 24. The remaining particulate matter not associated with the airflow passes through grill 36,
Alternatively, the air exits the air separation chamber 24 through the bottom 34 of the chamber 22. Exit the bottom of grill 36
Substances are collected on a conveyor or the like. Very light dust and particles are
It is too light to be removed by the air 28 and is recirculated with the air. Time passes
And those fine substances can be removed by cyclone. The exact mechanism of aggregation is
Although it is not clear enough, the dust particles generate charges and attract each other.
It seems to be one.
In conventional air density separators, air passes through the separation chamber at 4000 to 5000 feet per minute.
The particulate matter to be separated, such as wood pulp, is equipped with an airlock.
Air separation chamber by auger that disperses material across the chute and separation chamber
Distributed to
In a conventional air density separator, a high-speed air flow moving upward through the air separation chamber is used.
It is effective for dispersing particulate matter that is being separated in an air stream. Enough density
Some materials fall through the air separation chamber, while lighter
It is pulled by the cron and separated there.
The recirculated air density separator 20 shown in FIG. 1 is used at a suitable air speed.
However, the use of a vibration feeder 61 in which the light material is dispersed in a low velocity air stream is used.
Is particularly advantageous. Air density separators use the ballistic
Separate the particulates by what is known as iccoefficient).
The impact constant depends on the density of the target substance, the area of the target object in the airflow, and the shape.
Is a function of the coefficient of Therefore, the impact constant of the target increases with its density,
It decreases with increasing volume and decreases with increasing insensitivity of the object to the airflow.
The shock constant controls the maximum velocity of an object falling through a quiet air column. Sky
The resistance to movement of objects through the air increases with speed, so the weight of the earth
The object accelerated by force finally reaches an equilibrium speed, where it moves
The acceleration is lost due to the drag of the generated air.
This principle is based on the impact constant of the fine particles, the fine particles into two or more components
Used to separate. Greater than the final velocity of one particle and the final velocity of another particle
Introducing fines into an upward moving air stream with a lower velocity
Thus, the particulate matter is separated into two parts.
Therefore, exceed the final speed of the wood chips to separate the wood chips from the barn.
The air speed of 4000-5000 feet per minute is selected,
Is raised to the top of the air separation chamber and transported through a duct to a cyclone. other
On the other hand, wood nodules have a final speed greater than 4000-5000 feet per minute,
It falls through the air to the outlet at the bottom of the separation chamber.
A typical challenge in low speed air density separators 20 is small wood chips and sawdust.
The separation of debris from sand and dirt.
Producing expensive wood fibers with minimal waste has been abandoned in the past.
It is desirable to increase the ability to recover wood fibers from waste materials.
Wood chips, sawdust fines, and needles of wood are mixed sand and dust.
Has a higher impact constant and can be separated by an air density separator.
You. However, all small particles are relatively small due to their small area.
Have a low impact constant and the velocity of air in the air density separator must be low
And preferably between 500 and 1000 feet per minute.
The problem with using such low speeds in air density separators is that
Take a handful of confetti, such as perforated paper, and drop it into the air.
Easy to understand. Some of that confetti is dispersed and quickly reaches the final speed and slowly
Fall to the floor. However, the other part is hardened together and the dispersed perforated paper
Reach the floor before becoming. Thus, if a lightweight material is based on its shock constant
When it is desired to separate, the air column moves upward through the vertical air separation chamber 24.
Light materials must be properly dispersed.
In the air density separator 20, it is formed by narrow bars 38 that are closely spaced.
Proper dispersion is achieved with the grill 36 provided. Approximately 9 feet x 2 feet
In an air separation chamber with a bar, the bar 38 is 1.5 inches deep and 1.5 to 3 mm thick,
The gap between the bars is 1/8 to 1 inch, depending on the size of the material to be separated.
Bar 38 is formed in grille 36 within frame 64. One or more
Lateral stiffeners (not shown) are applied to grills 36 formed by bars 38.
May be provided below.
As shown in FIG. 2, the substance 44 is placed on the plate member 60 and on the floor 62 of the grill 36.
Supplied to The plate member 60 contacts the grill 36 extending into the air separation chamber 24.
are doing. The vibrating grill 36 separates particulate matter across the floor 62 of the grill 36.
Sprinkle. The air flow rising through the bar 38 on the floor 62 lifts the light particulates
And put it in the air stream. Heavy material 54 may pass through the bar or be
From the end 63 of the floor 62 formed.
Cyclone 28 uses centrifugal force to separate most of the particulate matter from the air stream.
You. Cyclone 28 provides a means to remove the lighter substances from the cyclone.
A lock 80 is provided. The air drawn from cyclone 28 passes through a fan.
And then re-injected through the space 31 into the bottom 34 of the air separation chamber 24.
The space 31 is a rectangular box 81 to which air is supplied tangentially from the fan 30.
You. The portion 82 of the wall 25 of the air separation chamber 24 near the space 31 is angled into the space 31
Is attached. The gap between this angled portion 82 and the wall 86 of the space 31
The gap 84 is closed by a grid of metal 88 with two inch holes 90. this
The gap 84 forms a continuous opening around the air separation chamber 24. Grid 88
Creates a pressure drop when air moves from the space 31 into the air separation chamber 24. This
The pressure drop helps to equalize the air flow into the air separation chamber 24.
In the low-speed air density separator 20 described above, a narrow bar grill is used.
However, it should be understood that other porous members may be used. For example,
The porous member may be a vibrating screen or a vibrating plate having a punched hole.
It should also be understood that it can be used as a separator for low speed air consuming plastic containers.
It is. Recycling spent plastic containers will result in crushed plastic
Feedstock formed by milk bottles and plastic burst bottles.
Feedstock includes both bottles and paper from labels associated with the bottles
. Plastic debris is a thicker substance than paper or lightweight plastic labels
These can be separated by an air density separator. In air density separator
The air velocity is preferably between 700 and 800 feet per minute.
The invention is not limited to the structures and arrangements described above, but
Is included in the scope of the following claims.
【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項
【提出日】１９９８年１０月１６日（１９９８．１０．１６）
【補正内容】
請求の範囲
1. 頂部と下方に開いた底部を有し空気の上昇流のための通路を与える壁(25)と
、前記頂部と底部の間の位置で、混合された微粒物質を受け入れる入口とを有
するほぼ鉛直に伸びている室(22)；
前記室(22)を通って空気が上方へ引き出されるように前記室(22)の頂部に連
通されたダクト(26)；
前記ダクト(26)から空気を受け取るように連通されたサイクロン(28)；
前記サイクロン(28)を通して空気を引き出すように同サイクロンに連絡され
た入口と、空気が前記室(22)と前記サイクロン(28)を通って再循環されるよう
微粒物質の入口の下方で前記室(22)に連絡された出口とを有するファン(30)；
前記室(22)と前記空気通路内に伸びている多孔部材(61，36)；
前記多孔部材(61，36)を振動するための手段(46,47,48,50,51,53)を有し、
前記入口で前記多孔部材の上に排出された混合微粒物質が前記室内の上方向移
動空気流内に分散され、一部の粒子が空気に伴われて前記室を上方へ出て搬送
され、他の粒子が前記多孔部材を通過して室底部へ出るように構成された混合
微粒物質の分離装置において；
前記ファン(30)の出口が前記開いた底部の近くの空間(31)へ連通され、かつ
、前記空間(31)の近くの前記壁(25)が同空間(31)から前記室(22)へ空気を流入
させる開口を有していることを特徴とする混合微粒物質の分離装置。
2. 前記多孔部材が、間隔を保たれた平行関係に並べられた複数本の細いバー
(38)を有することを特徴とする請求の範囲１記載の装置。
3. 前記バー(38)が、1.5〜３mmの巾で 1/8〜１インチの間隔を保たれているこ
とを特徴とする請求の範囲２記載の装置。
4. 前記多孔部材が振動可能なようにユニバーサル台(46,47,48)からスプリング
なしにつり下げられていることを特徴とする請求の範囲１記載の装置。
5. 前記多孔部材へ混合された微粒物質を供給するため、室内へ開口し前記多孔
部材の上方に配置されたシュート(61)を更に有することを特徴とする請求の範
囲１記載の装置。
6. 前記室の壁(25)が、前記開口の上方で前記空間内に外向きに角度づけられて
いることを特徴とする請求の範囲１記載の装置。
7. 前記開口か、圧力降下を生じさせて空気を通過させて前記空間から前記室へ
の空気の均一分散を容易とする金属グリッドによって閉じられていることを特
徴とする請求の範囲６記載の装置。
8. 前記室の壁における開口が前記室の周囲のまわりの連続した開口を形成して
いることを特徴とする請求の範囲１記載の装置。
9. 前記多孔部材を振動させる手段が、同多孔部材を振動させるよう回転可能に
同多孔部材に取り付けられた偏心マス(50)であることを特徴とする請求の範囲
１記載の装置。
10．開かれた底部をもつ室内に収容された振動している多孔部材(61，36)に、異
る最終速度をもつ少なくとも２成分の微粒物質(44)の流れを供給すること；及
び
少なくとも一部の空気が前記多孔部材を通って流れ、その空気流内での前記
微粒物質の最終速度によって分離されるよう前記多孔部材が前記微粒物質を分
散させるべく前記室を通る上方への空気流を前記開かれた底部から引き出すこ
と；からなり、
前記微粒物質の一成分を分離するようサイクロンを通して前記空気流を処理
すること；
前記開かれた底部の近くの空間へ前記空気流を戻すこと；及び
空気が前記空間から前記室を入り同室を繰り返し循環して流れるように前記
開口を形成している室の壁の部分を通して前記空間から空気を供給すること；
を特徴とする微粒物質(44)の分離方法。
11．前記分離される物質が、木材チップと砂を有するものであることを特徴とす
る請求の範囲１０記載の方法。[Procedure of Amendment] Article 184-8, Paragraph 1 of the Patent Act
[Submission date] October 16, 1998 (1998.10.16)
[Correction contents]
The scope of the claims
1. a wall (25) having a top and a bottom that is open downward and providing a passage for an upflow of air;
An inlet for receiving mixed particulate matter at a location between the top and bottom.
A substantially vertically extending chamber (22);
It is connected to the top of the chamber (22) so that air is drawn upward through the chamber (22).
Threaded duct (26);
A cyclone (28) communicated to receive air from said duct (26);
Contacted to draw air through the cyclone (28)
Inlet and air is recirculated through the chamber (22) and the cyclone (28)
A fan (30) having an outlet connected to the chamber (22) below the inlet of the particulate matter;
A porous member (61, 36) extending into the chamber (22) and the air passage;
Means (46, 47, 48, 50, 51, 53) for vibrating the porous member (61, 36),
The mixed particulate matter discharged onto the porous member at the entrance moves upward in the chamber.
Some particles are dispersed in the moving air flow and are transported out of the chamber with air
Wherein the other particles pass through the porous member and exit to the chamber bottom.
In the particulate matter separation device;
An outlet of the fan (30) is connected to a space (31) near the open bottom, and
The wall (25) near the space (31) flows air from the space (31) into the chamber (22).
An apparatus for separating mixed particulate matter, characterized by having an opening for allowing the mixture to be mixed.
2. A plurality of thin bars in which the porous member is arranged in a parallel relationship at intervals.
The device according to claim 1, characterized by having (38).
3. The bar (38) shall be 1.5 to 3 mm wide and 1/8 to 1 inch apart.
3. The apparatus according to claim 2, wherein:
4. Spring from the universal table (46, 47, 48) so that the porous member can vibrate
2. The device according to claim 1, wherein the device is suspended without.
5. Open the room to supply the mixed particulate matter to the porous member
Claims characterized by further comprising a chute (61) arranged above the member.
The device according to box 1.
6. The chamber wall (25) is angled outwardly into the space above the opening
2. The device according to claim 1, wherein
7. From the opening or from the space to the chamber through a pressure drop causing air to pass through
Features that are closed by a metal grid to facilitate uniform distribution of air.
7. The device according to claim 6, wherein the device comprises:
8. the opening in the chamber wall forming a continuous opening around the perimeter of the chamber;
2. The device according to claim 1, wherein
9. The means for vibrating the porous member is rotatable so as to vibrate the porous member.
The eccentric mass (50) attached to the porous member (10)
An apparatus according to claim 1.
Ten. Vibrating porous members (61, 36) housed in a room with open bottom
Providing a stream of at least two particulate matter (44) having a final velocity of
And
At least some air flows through the porous member, and
The porous member separates the particulate matter so that it is separated by the final velocity of the particulate matter.
An upward airflow through the chamber is drawn from the open bottom to disperse
And;
Treating the air stream through a cyclone to separate one component of the particulate matter
To do;
Returning the airflow to a space near the open bottom; and
So that air enters the chamber from the space and repeatedly circulates through the chamber and flows.
Supplying air from said space through a portion of the wall of the chamber forming the opening;
A method for separating fine particles (44), characterized in that:
11． The substance to be separated has wood chips and sand.
11. The method of claim 10 wherein:
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，
ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ
Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ
，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，
ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ
Ｄ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ
，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ
，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，
ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，Ｆ
Ｉ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ
，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，
ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，Ｍ
Ｘ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ
，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，
ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ
【要約の続き】
付けられている皿部材(60)は、バー(38)に取り付けられ
て水平面内で振動するよう駆動される偏心質量(50)によ
って振動される。皿部材(60)は、台(46)に４つのユニバ
ーサルリンク(47)によって懸けられ、ユニバーサルリン
ク(47)は、皿部材(60)とこれに取り付けられたバー(38)
を振動可能としている。────────────────────────────────────────────────── ───
Continuation of front page
(81) Designated countries EP (AT, BE, CH, DE,
DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, L
U, MC, NL, PT, SE), OA (BF, BJ, CF)
, CG, CI, CM, GA, GN, ML, MR, NE,
SN, TD, TG), AP (GH, KE, LS, MW, S
D, SZ, UG, ZW), UA (AM, AZ, BY, KG)
, KZ, MD, RU, TJ, TM), AL, AM, AT
, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY, CA,
CH, CN, CU, CZ, DE, DK, EE, ES, F
I, GB, GE, GH, HU, IL, IS, JP, KE
, KG, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS,
LT, LU, LV, MD, MG, MK, MN, MW, M
X, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE
, SG, SI, SK, SL, TJ, TM, TR, TT,
UA, UG, UZ, VN, YU, ZW
[Continuation of summary]
The attached pan member (60) is attached to the bar (38).
Eccentric mass (50) driven to oscillate in the horizontal plane
Is vibrated. The plate member (60) has four universal
-Universal Link (47)
(47) is a plate member (60) and a bar (38) attached thereto.
Can be vibrated.